应用化学实验课程改革的探索

摘 要： 作者结合教学实践，对泰山学院应用化学实验课程建设的课程结构和内容、课程实施等方面进行了探索和研究，旨在促进课程建设与改革，提高教学质量。

关键词： 应用化学实验 课程建设 课程改革

泰山学院从2002年招收第一届本科生以来发展迅速，学科专业和招生规模不断扩大。随着社会对创新型和应用型复合人才的需求日益增加，在这样的形势下我校化学与环境科学系于2005年开始增设应用化学本科专业。为促进学科发展、突出专业特色，建立了应用化学实验室，并对该专业学生开设了《应用化学实验》课程。在没有现存模式可利用、没有教学大纲和教材的情况下，我们承担了这门新课的建设和教学工作，于2005年开始筹划建立实验室，2007―2008学年第二学期开始授课，至今已向四届学生开设了这门课程。开课之初，我们通过查阅大量的资料，选择一些实验条件允许的课题来开课，这样做课程是开出来了，但教学中却出现了一些问题，比如系统性不强、课程不规范，在一定程度上影响了教学效果和学生的学习积极性。因此，搞好本课程的建设及改革势在必行。经过几年的实施，我们取得了一定的成果，初步形成了一套课程建设与改革的方案。

1.课程结构和内容

《应用化学实验》是应用化学专业的必修课程，内容涉及化学领域中四大化学、工业化学等基础学科，也涉及生态建设、环境保护、市场经济的问题，它是以化学原理、化工技术在工农业生产和日常生活中的应用为研究对象的综合性实验课，具有“广泛性、实用性”的显著特征［１―３］。针对课程特点科学地选择实验项目，形成合理的课程结构和内容，是课建中一项重要的工作［4］。为此，我们以“服务地方”的理念为指导，紧扣专业精细化工方向的培养计划，以扩大知识面为目的，以应用性为目标，进一步培养学生动手能力、解决实际问题的能力和创新能力。因此，我们在考虑课程结构和内容时，根据本课程的特点，总结过去的经验，确立了应遵循“体现广泛性、突出实用性、强化综合性、兼顾区域性”的原则来精选具有代表性的、综合性强的实验课题，逐步形成科学性、实用性、可操作性三结合的课程结构。

1.1体现广泛性。

就是要立足于理论知识与生产实践和社会生活相结合，实验课题要遍及工农业化工产品、日用化工产品、环境监测与保护等方面。但由于受到课时数和实验条件的限制，仅实验教学还不能足以体现广泛性的要求，可增设课外学习和课堂教学相结合的形式，让同学进行社会调研、播放专题科普录像片等措施来弥补课堂教学之不足，拓宽知识面，充分体现广泛性。为此，在课程内容的选择中，我们充分考虑了各方面都要有一定代表性的实验。在表面活性剂方面，选择了“阳离子表面活性剂的合成”和“洗洁精的配制”；在防腐剂方面，选择了“尼泊金酯的杂多酸催化合成”；在在食品及天然化合物提取方面，选择了“从牛奶制取酪蛋白和乳糖”、“黄精多糖的微波提取分离及含量测定”和“植物叶绿体色素的提取分离、表征及含量测定――叶绿体色素的提取”实验；在环保方面，选择了“活性炭吸附实验”；在日用化学品方面，选择了“固体酒精的制备”；在工业催化方面，选择了“沸石催化剂的制备与成型”和“丙烯腈和乙酸乙烯酯的乳液共聚合”；在分析测试方面，选择了“柱层析分离甲基橙与亚甲基蓝实验”和“高效液相色谱法测定血清中茶碱的浓度”，等等。在工业化工方面，由于受到实验条件的限制，主要采取结合我系化工专业实习的办法来弥补，几年来组织学生分别到泰安周边的双丰化肥厂、兰德染化、泰山染化、泰安联合生物化学科技有限公司等地进行实地参观学习。

1.2突出实用性。

就是要与化学基础实验课相区别，把重点放在实用上，而不是对理论的验证，突出实用性主要表现在两个方面，一是实验产品可以直接用于生活，如“固体酒精的制备”、“洗洁精的配制”、“阳离子表面活性剂的合成”等实验。二是学习和掌握一些必需的实验技术和测试手段，用于解决实际问题，这方面我们选择了“活性炭吸附实验”、“高效液相色谱法测定血清中茶碱的浓度”、“柱层析分离甲基橙与亚甲基蓝实验”、“沸石催化剂的制备与成型”、“尼泊金酯的杂多酸催化合成”等实验，通过选择小化工产品的合成实验和必需的测试技术的训练来突出实用性。

1.3强化综合性。

就是提高实验的学科交互性，使实验中有多个学科的内容，体现出应用化学专业多学科交叉的特点。“尼泊金酯的杂多酸催化合成”中既设计有机催化合成，又有化合物的提纯及表征，还涉及反应动力学研究，综合了有机化学和物理化学两大学科；“活性炭吸附实验”中既有吸附实验（物理化学）又有COD值的测定（环境化学），而其又有很大的环境保护的意义。实验的综合性、学科交互性非常强，使同学们把几个学科的知识有机地结合起来，取得了很好的效果。

1.4兼顾区域性。

就是要结合泰安地区的实际，使实验课题与市场经济结合起来，促进科学技术的推广和应用。如泰安有蒙牛、亚奥特等奶制品企业，我们选择了“从牛奶制取酪蛋白和乳糖”实验；泰山四大名药举世闻名，泰山黄精产量丰富，我们选择了“黄精多糖的微波提取分离及含量测定”；泰安周边精细化工厂家较多、品种繁多，我们选择了“阳离子表面活性剂的合成”、“丙烯腈和乙酸乙烯酯的乳液共聚合”、“尼泊金酯的杂多酸催化合成”等实验，使之密切联系本地区的实际。

2.课程实施

为了保障课程建设的顺利进行，达到课建目标，在实施过程中我们力求做好以下几方面的工作。

2.1提高自身素质，适应时代要求。

在课程建设中，教师的因素是至关重要的，要培养具有创新能力的人才，需要有创新能力的教师。因此，在教学中我通过实践和探索，通过查阅文献，按文献进行实验研究，把文献资料转化为实验课题，不断吸收科技新成果，研究新问题，锤炼实践能力和创新能力，全面提高自身的综合素质，以适应现代教育对教师的要求［5―6］。

2.2编写实验讲义，搞好教材建设。

对一门新课来说，教材建设是课建工作中的一个重要组成部分［7―8］，由于本课程的特殊性，没有现成的模式，我们查阅了大量的资料，根据应用化学专业方向和课程目标，结合本地区实际情况和学校实验室建设情况，进行再创造，在教学实践基础上，编写了自编教材《应用化学实验》。教材中包括相应的实验原理、实验仪器设备、实验药品及原料、测试方法、工艺流程及操作步骤、思考题等；教材中还编入了部分文献实验，作为学生选做用；同时对于一些测试方法和重要仪器的操作规程列于附件中，努力做到讲义的科学性、系统性和实用性。

2.3改革教学方法，突出能力培养。

我们的教学不能仅限于使学生掌握多少知识，而是要使学生获得进一步发展所应具备的各种能力。因此，我们在教学过程中注重体现“科学、技术、社会”这一新的教学思想，把应用能力、独立获取知识的能力和创新能力的培养放在首要位置，改革实验中“照方抓药”的方法，把整个教学过程置于一种探索、研究的情景之中。例如，“沸石催化剂的制备与成型”的产品沸石催化剂是性能优异的酸性催化剂，而在“尼泊金酯的杂多酸催化合成”中所用催化剂也为酸性催化剂，因此将沸石和杂多酸作为催化剂进行对照试验，这样将不同实验联系起来提高了同学们的兴趣，拓宽了同学们的科研思路。在“固体酒精的制备”实验中，事先不给出具体的配方，而是引导学生根据不同影响因素的差异性，应用化学原理来选择主体材料和辅助材料及其比例。学生们通过认真思考后，能正确地选出主体材料和辅助材料，经反复试验，也能找到较为恰当的比例。对于部分选作实验，教师给出课题，由学生自己查阅资料，自行设计实验方案，独立进行实验研究，并写出实验结果分析报告。通过以上几种形式，提高了学生的学习兴趣，同时也很好促进了综合能力的培养。

3.目前的困难及对策

课程建设和改革是一项系统工程，涉及方方面面的问题，虽经努力取得了一些成果，但仍不尽如人意，各方面都有待于进一步提高，比如现代化实验仪器和表征设备非常匮乏，实验药品量不足，实验学时数较少，等等，这些都限制了培养学生综合实验的能力的教学目标。因此，今后要争取加大投入，改善实验条件，更新实验手段，把现代科学技术的新成果、先进的测试方法引入课堂教学中，以适应课程建设现代化的要求，从各方面来进一步促进教学质量的提高。

参考文献：

［1］王尊本.综合化学实验［M］.北京：科学出版社，2003.

［2］曾坤伟，何锡辉，徐克等.应用化学实验改革探索与实践［J］.高等理科教育，2006，（6）：118-120.

［3］吕彤，吴赞敏.应用化学实验教学改革的探索与实践［J］.实验室科学，2007，（3）：22-24.

［4］李水清，梅平，罗跃.应用化学实验教学改革的探索与实践［J］.教育与教学研究，200923（12）：78-80.

［5］于文惠，徐丽芳，张春颖等.农业高职教育应用化学实验教学内容体系改革与实践［J］.辽宁农业职业技术学院学报，2007，9（3）：41-42.

［6］周艳，丁正学，叶楚平等.优化应用化学实验提高人才培养质量［J］.实验技术与管理，2007，24（9）：128-130.

［7］卿大咏，严思明.油田应用化学实验课程的改革与实践［J］.化工高等教育，2010，（2）：26-28.

［8］丘仁杰.基于应用化学实验的学生能力培养路径［J］.新课程学习（综合），2010，（7）：77-78.

基金项目：泰山学院校级重点教改项目资助。